用于在激光致等离子体euv光源中输送靶材料的系统和方法

文档序号:8136360阅读:351来源:国知局
专利名称:用于在激光致等离子体euv光源中输送靶材料的系统和方法
用于在激光致等离子体EUV光源中输送靶材料的系统和方
法本申请要求2008年3月17日提交的题为“用于在激光致等离子体EUV光源中 输送靶材料的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR TARGET MATERIAL DELIVERY IN A LASER PRODUCED PLASMA EUV LIGHT SOURCE) ”的共同待审的美国临时专利申请S/N 61/069,818 (代理人卷号2006-0067-01)、以及2008年6月19日提交的题为“用于在激 光致等离子体EUV光源中输送靶材料的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR TARGET MATERIAL DELIVERY IN A LASER PRODUCED PLASMA EUV LIGHT SOURCE) ” 的共同待审的美 国专利申请S/N 12/214,736 (代理人卷号2006-0067-02)的优先权,上述申请的公开内容 通过引用结合于此。领域本申请涉及远紫外(“EUV”)光源,该远紫外光源从靶材料所产生的等离子体中提 供EUV光,该EUV光被聚集和引导至中间区域以供例如光刻扫描器/步进光刻机在该EUV 光源室外部利用。
背景技术
例如波长在50nm左右或更小(有时也称其为软χ射线)并包括约13. 5nm波长光 的电磁辐射的远紫外光可用于光刻工艺以在例如硅晶片的衬底中产生极小的特征结构。对于这些工艺,通常在工件水平地定向时方便地辐照例如晶片的平坦工件。实际 上,将该工件水平地定向可便于对该工件的处理和固定。然后该工件定向可驱动例如投影 光学装置、掩模、调节光学装置等扫描器光学装置的定向和位置,且在一些情况下可建立光 刻工具的光源所产生的初始光束的优选定向。当然,还一般优选使沿光源与晶片之间的路 径的光学装置数量最少,因为每个光学装置会降低光强,且可能在光束中引入像差。考虑到 这一点,能产生相对于水平方向有较大倾斜的光束的光源在一些实例中可能是优选的。用于产生经引导的EUV光束的方法包括但不一定限于将具有例如氙、锂或锡的至 少一种元素的材料转换成等离子体状态,该至少一种元素具有处于EUV范围中的一个或多 个发射谱线。在一个此类方法中,通常称为激光致等离子体(“LPP”)的所需等离子体可通 过用激光束辐照具有所需谱线发射元素的靶材料来产生。—种具体的LPP技术涉及产生靶材料微滴流;并且用例如零个、一个或多个预脉 冲和随后的主脉冲等激光脉冲,来辐照一些或全部微滴。以更理论的术语而言,LPP光源通 过将激光能量存放到具有诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)的至少一种EUV发射元素的靶材 料中,从而产生几十eV的电子温度的高度离子化的等离子体以产生EUV辐射。在这些离子 的去激发和复合期间产生的能量辐射从等离子向四面八方发射。在一种常见安排中,接近 垂直入射反射镜(通常称为“聚光镜”)被定位于离等离子体较短距离(例如10-50cm)处, 以将光聚集、引导(以及在一些实施例中,聚焦)至例如焦点的中间位置。所聚集到的光然 后从中间位置被中继至一组扫描器光学装置,并最终到晶片。为有效地以接近垂直入射反 射EUV光,通常采用具有精密且较昂贵的多层涂层的反射镜。保持聚光镜的表面清洁且保护该表面不沾染等离子致碎屑已是EUV光源开发者面临的主要挑战之一。以量化术语而言,一种以在中间位置处产生约100W为目标的当前正开发的装置 打算使用脉冲式聚焦的10-12kW CO2驱动激光器,该激光器与微滴发生器同步以按顺序每 秒辐射约10,000-200, 000个锡微滴。为此,需要以相对较高重复率(例如10-200kHz或更 高)产生稳定的微滴流,并在相对较长的时间段上在定时和位置方面以高准确度和良好的 可重复性将这些微滴输送至辐照位置。在一个以上公开的装置中,基本垂直的微滴流被产生并被引导通过形状为椭球体 (即椭圆的一部分围绕其主轴旋转)的聚光镜的两个焦点之一。在垂直流的情况下,该反射 镜可能被定位在微滴的路径之外。然而,在该定位的情况下,产生了沿水平方向或接近水平 方向对齐的锥形的EUV输出束。如上所述,在一些情况下,可能需要产生相对于水平方向显 著倾斜的EUV源输出束。此外,垂直定向的微滴流和配套装置会导致在聚光镜与例如晶片的工作件之间的 束路径的垂直定向遮蔽。对于一些扫描器设计而言,出于一个或多个原因非垂直遮蔽可能 优于垂直定向遮蔽,诸如将微滴相关遮蔽与预存在的扫描器遮蔽对准和/或产生相对于扫 描方向对准的遮蔽,这将在晶片上产生强度变化从而在扫描中最终得到平衡,且能通过剂 量调节得以补偿。考虑到上述原因,申请人公开了用于在激光致等离子体EUV光源中输送靶材料的 系统和方法以及相应的使用方法。

发明内容
在一个方面中,公开了一种设备,该设备可包括EUV反射光学装置,该光学装置具 有限定旋转轴和圆形外围的旋转表面。该光学装置可被定位成使该轴相对于水平面以非零 角度倾斜,并在水平面中建立该外围的垂直投影,且该外围投影在水平面中约束一区域。该 设备可进一步包括输送靶材料的系统,该系统具有位于水平面中且在该外围投影所约束的 区域之外的靶材料释放点以及产生激光束以辐照该靶材料从而产生EUV发射的系统。在本发明的一个实施例中,该旋转表面可以是旋转椭圆,该椭圆限定一对焦点且 围绕通过每个焦点的椭圆轴旋转。在另一方面中,公开了一种设备,该设备可包括靶材料微滴源,该靶材料微滴源 沿辐照区与靶材料释放点之间的不垂直路径向辐照区输送靶材料;EUV反射光学装置;激 光器,该激光器产生光束以在辐照区处辐照微滴以产生等离子体,该等离子体产生EUV辐 射;以及捕捉装置,该捕捉装置被定位称为接收靶材料以保护该反射光学装置。在一个实施例中,该捕捉装置可包括管,且在特定实施例中,该辐照区可位于该管 中,且该管可被形成有用于使EUV辐射从辐照区通过至反射光学装置的节流孔。可设置原 位机构以将该管从该管沿该路径的一位置移至该管不阻挡从EUV反射光学装置反射的EUV 光的位置。在一个安排中,该管可以是屏蔽件,该屏蔽件保护反射光学装置免遭从非垂直路 径偏离的靶材料污染。在一个设置中,该管可从该管至少部分包围靶材料释放点的位置延 伸至位于该释放点与辐照区之间的管终点。在一个实现中,该捕捉装置可包括可在该反射光学装置的可操作表面上伸展的可伸缩盖子。在本方面的另一实施例中,该捕捉装置可包括定位成接收已经通过辐照区的靶材 料并防止所接收的材料飞溅并到达反射光学装置的结构。例如,该结构可包括细长管。在另一方面中,公开了一种用于EUV光源的源材料分配器,该分配器可包括源材 料导管,该源材料导管具有壁且形成有节流孔;沉积在该壁上的导电涂层;沉积在该导电 涂层上的绝缘涂层;源,该源使电流流过该导电涂层以发热;以及电可致动元件,该元件接 触该绝缘涂层,且可用于使壁变形,并调制来自分配器的源材料释放。在一个安排中,该导管可包括管,在一个特定安排中,该管可由玻璃组成,且该导 电涂层可包括镍一钴一铁合金。在该方面的一个实施例中,该绝缘涂层可包括金属氧化物。对于该源材料分配器,电可致动元件可由压电材料、电致伸缩材料或磁致伸缩材 料组成。对于该方面,该原材料包括液态Sn。在另一方面中,公开了一种用于EUV光源的源材料分配器,该分配器可包括源材 料导管,该导管包括具有热膨胀系数(CTEsjg)的管状玻璃部分和耦合至该玻璃部分的金 属,该金属的热膨胀系数(CTE4ys)在25至250°C的温度范围上与CTE5^相差小于5ppm/°C。在一个实施例中,该接合金属可包括镍一钴一铁合金,且在另一实施例中,该金属 可包括钼。在另一方面中,公开了一种产生源材料微滴的源材料分配器,该分配器可包括源 材料导管,该源材料导管具有源材料接收端和源材料离开端;以及限制结构,该限制结构限 制导管的源材料离开出口的移动以减少微滴流不稳定。在特定实施例中,该源材料可包括加热至高于25°C的熔解材料,例如液态锡或锂, 且该限制结构可包括刚性构件,该刚性构件的大小被设计成在导管的工作温度下在该导管 与构件之间提供间隙。在一种设置中,该构件可以是由具有热膨胀系数(CTElg)的材料组成的箍,且该导 管可由具有热膨胀系数(CTE的材料组成,且使该箍与导管之间的间隙距离随着温度升 高而减小,而在另一种设置中,该构件可以是由具有热膨胀系数(CTElg)的材料组成的箍, 该导管由具有热膨胀系数(CTE的材料组成,且使该箍与导管之间的间隙距离随着温度 升高而增大。在另一实施例中,限制结构可包括弹性箍,设计该弹性箍的大小以使其在导管的 工作温度下与导管接触。


图1示出激光致等离子体EUV光源的简化示意图;图2示出简化微滴源的示意截面图;图2A-2D示出说明用于将电可致动元件与流体耦合以在离开节流孔的流中产生 扰动的若干不同技术的截面图;图3示出用于具有源材料导管的EUV光源的源材料分配器的多个部分的截面图, 该分配器包括将硼硅玻璃部分与金属部分耦合的接合金属,该接合金属被选择为具有与硼
6硅玻璃的热膨胀系数严格匹配的热膨胀系数;图3A-F示出用于具有源材料导管的EUV光源的源材料分配器的多个部分的截面 图,该分配器包括硼硅玻璃部分,示出了用于将玻璃部分耦合到非玻璃部分的各种技术;图4示出用于EUV光源的具有限制结构的产生源材料微滴的源材料分配器的多个 部分,该限制结构限制源材料出口末端的移动以减少微滴流不稳定;图4A-B示出如沿图4中的线4A-4A可见的截面图,示出了刚性箍214,该箍的大小 被设计成,当毛细管处于室温下使该箍与毛细管的外表面接触(图4A),且在升高的温度下 例如工作温度下膨胀以在刚性箍与毛细管之间产生间隙(图4B);图4C示出如沿图4中的线4A-4A可见的截面图,示出了具有弹性箍的限制结构, 该弹性箍的大小被设计成使其在升高的工作温度下与毛细管接触;图4D示出如沿图4中的线4A-4A可见的截面图,示出了另一实施例,其中该限制 结构可包括相对于毛细管设置和定位的四个构件,用于限制源材料出口的移动以减少微滴 流不稳定;图5A示出具有例如毛细管的导管的源材料分配器的多个部分的截面图,该导管 涂有用于加热导管的导电材料层;图5B示出说明涂有用于加热导管的导电材料层和绝缘材料层的导管壁的截面 图;图6示出说明具有例如毛细管的导管的源材料分配器的多个部分以及一种安排 的截面图,该导管涂有用于加热该导管的导电材料层,且在该安排中电流流过导电导管部 分和导电涂层以加热该导管;图7-10是示出具有限定旋转轴和圆形外围的旋转表面的反射光学装置的视图, 该光学装置被定位成使其轴相对于水平面以非零角度倾斜,且在水平面中建立外围的垂直 投影,且该外围投影在水平面中约束一区域,且该光学装置具有位于水平面中且在由外围 部分约束的区域之外的靶材料释放点(注意图7和9是侧视平面图,图8示出如图7中的 线8-8可见的截面图,以及图10示出如图9中的线10-10可见的截面图);图11是具有靶材料微滴源和捕捉装置的设备的侧视平面图,该靶材料微滴源沿 不垂直路径向辐照区输送靶材料,且该捕捉装置被定位成接收从该路径偏离的靶材料;图12是一设备的侧视平面图,该设备具有靶材料微滴源,该靶材料微滴源沿不 垂直路径向辐照区输送靶材料;用于接收从该路径偏离的靶材料的屏蔽件形式的第一捕捉 装置,其中该屏蔽件在靶材料辐照期间可保留在适当的位置;以及一结构形式的第二捕捉 装置,该结构被定位成接收已通过辐照区的靶材料,且被设计成防止所接收的材料飞溅且 到达反射光学装置;图13示出如沿图12中的线13-13可见的截面图,示出了该捕捉装置形成有节流 孔;图14是具有靶材料微滴源和捕捉装置以及用于允许气体通过该捕捉装置的系统 的设备的侧视平面图,该靶材料微滴源沿不垂直路径向辐照区输送靶材料,且该捕捉装置 被定位成接收从该路径偏离的靶材料;图15和16示出一种捕捉装置,该捕捉装置包括可在第一伸展位置(图15)与第 二收缩位置(图16)之间移动的盖子,在第一伸展位置中该盖子定位于反射光学装置的可操作表面的一些或全部上方,在第二收缩位置中该盖子不位于反射光学装置上方;图17是具有靶材料微滴源和捕捉装置的设备的侧视平面图,该靶材料微滴源沿 不垂直路径向辐照区输送靶材料,且该捕捉装置为屏蔽件形式,且被定位成接收从该路径 偏离的靶材料,该屏蔽件包括管,该管从该管至少基本包围靶材料释放点的位置延伸至位 于释放点与辐照区之间的管终点;以及图18和19是在离靶材料释放点 300mm的距离处获得的不垂直微滴流的图像。详细描述最先参照图1,示出了根据一个实施例的一个方面的EUV光源,例如激光致等离子 体EUV光源20的示意图。如图1所示且如下进一步详细描述,LPP光源20可包括用于产 生一系列光脉冲并将这些光脉冲输送至室26的系统22。如下详述,每个光脉冲可沿从系统 22到室26的光束路径行进,以照射辐照区28处相应的靶微滴。适用于图1中所示的系统22的激光器可包括脉冲式激光装置,例如在例如IOkW 的相对较高或更高功率下以及例如50kHz或更高的脉冲重复率下工作的例如利用DC或RF 激发的产生9. 3 μ m或10. 6 μ m的辐射的脉冲式气体放电CO2激光装置。在一个具体实现 方式中,该激光器可以是轴向流动RF泵浦CO2激光器,该激光器具有带有多级放大和种子 脉冲的MOPA配置,该种子脉冲由能以IOOkHz工作的低能量和高重复率的Q开关主振荡器 (MO)发起。从MO发起之后,在到达辐照区28之前,该激光脉冲接下来可被放大、整形以及 聚焦。连续泵浦的CO2放大器可被用于系统22。例如,2005年6月29日提交的题为“LPP EUV光源驱动激光系统(LPP EUVLIGHT SOURCE DRIVE LASER SYSTEM) ”的共同待审美国 专利申请S/mi/174,299 (代理人卷号2005-0044-01)中公开了具有振荡器和三个放大器 (0-PA1-PA2-PA3配置)的合适的CO2激光装置,该专利的全部内容通过引用结合于此。或 者,该激光器可被配置为所谓“自瞄准”激光系统,其中微滴用作光学腔的一个反射镜。在 一些“自瞄准”安排中,可能不需要主振荡器。2006年10月13日提交的题为“用于EUV光 源的驱动激光输送系统(DRIVE LASER DELIVERY SYSTEMS FOR EUV LIGHT SOURCE) ” 的共 同待审美国专利申请S/N 11/580,414 (代理人卷号2006-0025-01)中公开和声明要求保护 了自瞄准激光系统,该专利的全部内容通过引用结合于此。取决于应用,其他类型的激光器也是适用的,例如在高功率和高脉冲重复率下工 作的受激准分子或分子氟激光器。其他示例包括具有光纤、杆状或盘状有源介质的固体激 光器;例如美国专利No. 6,625,191,6, 549,551以及6,567,450中所示的MOPA配置的受激 准分子激光系统,上述专利的全部内容通过引用结合于此;具有一个或多个室的准分子激 光器,这些室例如振荡器室和一个或多个放大室(放大室并联或串联);主振荡器/功率振 荡器(MOPO)安排;主振荡器/幂环放大器(MOPRA)安排;功率振荡器/功率放大器(POPA) 安排;或源自一个或多个准分子或氟分子放大器或振荡器室的固体激光器可以是适用的。 其他设计也是可能的。如图1进一步所示,EUV光源20还可包括例如将靶材料的微滴输送至室26内部至 辐照区28的靶材料输送系统24,其中这些微滴将与例如一个或多个预脉冲以及随后的一 个或多个主脉冲等一个或多个光脉冲相互作用,以最终产生等离子体从而产生EUV发射。 靶材料可包括但不限于包括锡、锂、氙及其组合的材料。例如锡、锂、氙等EUV发射元素可 以是微滴和/或包含在微滴中的固体微粒的形式。例如,元素锡可作为纯锡使用,作为例如
8SnBr4, SnBr2, SnH4的锡化合物使用,作为例如锡一镓合金、锡一铟合金、锡一铟一镓合金及 其组合的锡合金使用。取决于所使用的材料,靶材料可在包括室温或接近室温(例如锡合 金,SnBr4)、升高的温度(例如纯锡)或在低于室温的温度(例如SnH4)的各种温度下呈现 至辐照区28,且在一些情况下可以是相对挥发性的,例如SnBiv 2006年4月17提交的题 为“用于EUV光源的替代燃料(ALTERNATIVE FUELS FOR EUV LIGHT SOURCE) ”的共同待审 美国专利申请S/N 11/406,216 (代理人卷号2006-0003-01)中提供了有关这些材料在LPP EUV光源中使用的更多细节,该申请的内容通过引用结合于此。继续参照图1,EUV光源20还可包括光学装置30,例如接近垂直入射聚光镜,该聚 光镜具有椭球体形状(即围绕其主轴旋转的椭圆)的反射表面,该反射表面具有例如具有 钼和硅的交替层的分级多层涂层,且在一些情况下具有一个或多个高温扩散阻挡层、平滑 层、覆盖层和/或蚀刻停止层。图1示出该光学装置30可形成有孔径,该孔径用于允许系 统22所产生的光脉冲通过从而到达辐照区28。如图所示,光学装置30可以是例如椭球体 反射镜,该反射镜具有在辐照区28中或附近的第一焦点和在所谓的中间区40处的第二焦 点,其中该EUV光可从EUV光源20输出,并输入至利用EUV光的设备,例如集成电路光刻工 具(未示出)。应理解,可使用其他光学装置代替用于将光聚集和引导至中间位置以便随后 输送至利用EUV光的设备的该椭球体反射镜,例如该光学装置可以是绕其主轴旋转的抛物 线,或可被配置成向中间位置输送具有环状横截面的光束,可参见例如2006年8月16日提 交的题为“EUV光学装置(EUV OPTICS)”的共同待审美国专利申请S/N 11/505,177 (代理 人卷号2006-0027-01),该申请的内容通过引用结合于此。继续参照图1,EUV光源20也可包括EUV控制器60,该EUV控制器60也可包括发 光控制系统65,该发光控制系统65用于触发系统22中的一个或多个灯和/或激光装置,从 而产生光脉冲以输送至室26中。EUV光源20还可包括微滴位置检测系统,该系统可包括 一个或多个微滴成像器70,例如用于使用CCD和/或背光频闪照明和/或照明幕拍摄图像 的系统,该系统提供表明一个或多个微滴例如相对于辐照区28的位置和/或定时的输出。 成像器70可将该输出提供给微滴位置检测反馈系统62,该系统62例如可计算微滴位置和 轨迹,根据位置和轨迹能例如逐个微滴地或平均地计算微滴误差。然后可将微滴位置误差 作为一输入提供给控制器60,该控制器例如能向系统22提供位置、方向和/或定时校正信 号,以控制源定时电路和/或控制束位置和整形系统,例如用于改变被输送至室26中的辐 照区28的光脉冲的轨迹和/或光焦度。EUV光源20可包括用于测量源20所产生的EUV光的各种性质的一个或多个EUV 计量仪器。这些性质可包括例如强度(例如特定谱带中的总强度或强度)、光谱带宽、偏振、 束位置、指向等。对于EUV光源20,上述仪器可被配置成当例如光刻扫描器的下游设备在 线时例如通过使用拾取反射镜或采样“未聚集” EUV光来对EUV输出的一部分采样而工作, 和/或可当例如光刻扫描器的下游设备离线时例如通过测量EUV光源20的全部EUV输出 来工作。如图1进一步所示,EUV光源20可包括微滴控制系统90,该系统可响应于来自控 制器60的信号(在一些实现中可包括上述微滴误差,或从中推导出的一些量)而工作,例 如用于修改靶材料从源材料分配器92的释放点和/或修改微滴形成定时以校正微滴到达 所需辐照区28的误差和/或使微滴生成与脉冲式激光系统22同步。
图2以示意图形式示出了可用于本文中描述的一些或全部实施例的简化的源材 料分配器92的部件。如图所示,源材料分配器92可包括导管,对于所示情况该导管是在压 力P下保存例如熔锡的流体96的储槽94。如图所示,储槽94可被形成具有节流孔98,该 节流孔98允许加压流体96流过该节流孔从而建立连续流100,该连续流100随后分散成多 个微滴102a、b。继续参照图2,源材料分配器92进一步包括在该流体中产生扰动的一子系统,该 子系统具有可操作地与流体98耦合的电可致动元件104以及驱动该电可致动元件104的 信号发生器106。图2A-2D示出一个或多个电可致动元件可与流体耦合以产生微滴的各种 方式。图2A-2D中所示的耦合技术可用于本文中所描述的一些或全部实施例。从图2A开 始,示出了一种安排,其中流体在压力下被迫从储槽108流过例如毛细管的导管110,该毛 细管具有相对小直径和约10到50mm长度,从而产生从导管110的节流孔114离开的连续 流112,该连续流112随后分散成微滴116a、b。如图所示,电可致动元件118可耦合至该导 管。例如,电可致动元件可耦合至导管110以使导管110挠曲从而扰动流112。图2B示出 相似的安排,该安排具有储槽120、导管122和一对电可致动元件124、126,每个电可致动元 件耦合至导管122以使导管122以相应频率挠曲。图2C示出另一变型,其中板128被定位 在储槽导管130中,该板128可动以迫使流体通过节流孔132以产生分散成微滴136a、b的 流134。如图所示,可对板128施加力,且一个或多个电可致动元件138可耦合至该板以扰 动流134。应理解,毛细管可与图2C中所示实施例一起使用。图2D示出另一变型,其中流 体在压力下被迫使从储槽140流过导管142,从而产生从导管142的节流孔146离开的连续 流,该连续流随后分散成微滴148a、b。如图所示,具有环状或管状的电可致动元件150可 被定位在管142周围。当被驱动时,电可致动元件142可选择性地挤压导管142以扰动流 144。应理解,可采用两个或多个电可致动元件来选择性地以各自频率挤压导管142。有关各种微滴分配器配置以及它们的相对优点的更多细节可在2007年7月13 日提交的题为“具有使用调制扰动波产生的微滴流的激光致等离子体EUV光源(LASER PRODUCED PLASMA EUV LIGHT SOURCE HAVING A DROPLET STREAM PRODUCED USING A MODULATEDDISTURBANCE WAVE) ”的共同待审的美国专利申请S/N 11/827,803(代理人卷 号2007-0030-01) ,2006年2月21提交的题为“具有预脉冲的激光致等离子体EUV光源 (LASER PRODUCED PLASMA EUV LIGHT SOURCE WITH PRE-PULSE) ”的共同待审的美国专利申 请S/N 11/358,988 (代理人卷号2005-0085-01)、2005年2月25日提交的题为“用于EUV 等离子体源靶输送的方法和装置(METHOD AND APPARATUS FOR EUV PLASMA SOURCE TARGET DELIVERY)”的共同待审的美国专利申请S/m 1/067,124(代理人卷号2004-0008-01) 以及2005年6月29日提交的题为“LPP EUV等离子体源材料靶输送系统(LPP EUV PLASMA SOURCE MATERIAL TARGET DELIVERY SYSTEM) ” 的共同待审的美国专利申请 S/N 11/174,443 (代理人卷号2005-0003-01)中找到,以上专利的内容通过引用结合于此。图3示出用于具有源材料导管的EUV光源的源材料分配器的多个部分,该分配器 具有电可致动元件130、例如诸如硼硅玻璃或石英的硅基玻璃的玻璃部132以及示为凸缘 的金属部134。例如,玻璃部132可以是具有经过整形的出口节流孔喷嘴的玻璃毛细管。如 图所示,该分配器进一步包括由接合金属组成的密封接合部136,该接合金属将玻璃部与金 属部華禹合。
对于该安排,该接合金属被选择成具有在工作温度范围上与玻璃的热膨胀系数 (CTEssjg)严格匹配的热膨胀系数(CTEiil),对于作为靶材料的液态锡而言该工作温度范围 为例如25-260°C。在一些情况下,将具有热膨胀系数(CTEsjg)的管状玻璃部分与耦合至玻 璃部分的金属一起使用,该金属的热膨胀系数(CTE4ijs)在25到260°C的温度范围上与CTE 玻璃相差小于5ppm/°C。除玻璃一科瓦合金(Kovar)和玻璃一Mo合金之外,在25到250°C上 具有小于5ppm/°C的CTE差异的其他组合包括因瓦合金(invar) /石英、钼/铝、科瓦合金/ 铝、钼/钠钙玻璃、钼/石英、钨/硼硅玻璃以及不锈钢/碱钡玻璃(康宁9010)。例如,接合金属可由诸如科瓦的镍一钴一铁合金组成,或该接合金属可由钼或 钨组成。在该安排的情况下,可避免在将喷嘴加热至工作温度(例如在操作熔锡时的 250-2600C )之后该玻璃毛细管破裂。如本文所使用,名称“科瓦”被用作具有特殊热膨胀性质的FeM合金的一般术语, 且包括被设计成与硼硅玻璃的热膨胀性质(在30与200°C之间的 5X 10_6/°C到800°C下 的 10X10_6/°C )相一致的镍钴铁合金,从而允许在一温度范围上的直接机械连接。一种 具体的科瓦合金由约29%镍、17%钴、0.2%硅、0.3%锰以及53. 5%铁(按重量)组成。图3A示出用于具有源材料导管的EUV光源的源材料分配器的多个部分,该分配器 包括例如玻璃毛细管的硼硅玻璃部140、例如VCR密封部件的示为面密封件的部分142、以 及用于将例如VCR密封部件的自由面密封件固定和密封至例如VCR密封部件(未示出)的 另一面密封件的螺母144。对于图3A中所示的安排,例如自由面密封件、例如VCR密封部件 的部分142可由热膨胀系数(CTE4ys)与玻璃的热膨胀系数(CTEsjg)严格匹配的材料组成。 例如,该材料可由诸如科瓦的镍一钴一铁合金组成,或该材料可由钼或钨组成。在该安排的 情况下,可避免在将喷嘴加热至工作温度(例如在操作熔锡时的250-260°C)之后该玻璃毛 细管破裂。对于图3A中所示的安排,部分142可被形成为具有圆形的中空突出部146,该突 出部146从部分142的主体延伸,且允许毛细管(玻璃部140)滑动且附连至该突出部。在 一个实现中,图3A中所示安排可通过将玻璃毛细管的末端加热至约1100到1700°C并将其 保持于所示位置直到毛细管冷却来制备。图3B-3F示出用于将例如玻璃毛细管的玻璃部分与例如VCR密封部件的自由面密 封件耦合的其他安排的示例,其中如上所述,例如VCR密封部件的自由面密封件可由被选 择成具有与玻璃的热膨胀系数(CTEsjg)严格匹配的热膨胀系数(CTE4ys)的材料组成。例 如,该材料可由镍一钴一铁合金、钼或钨组成。更详细地,图3B示出用于具有源材料导管的EUV光源的源材料分配器的多个部 分,该分配器包括示为例如VCR密封部件的自由面密封件的例如利用图3所示和上述相同 安排(即部分152可被形成为具有圆形的中空突出部154,该突出部154从部分152的主体 延伸,且允许毛细管玻璃部分150滑动且附连至该突出部)耦合至导管部分152的玻璃毛 细管的玻璃部分150。此外,如图所示,部分152可被形成为具有圆形的中空内突出部156, 该内突出部部分延伸进入部分152的主体,且建立截留区158,当例如锡的液态源材料从部 分152流向部分150时,该截留区158可用于截留杂质(否则可能阻塞相对较小的毛细管 出口节流孔的杂质,例如固体)。图3C示出用于具有源材料导管的EUV光源的源材料分配器的多个部分,该分配器 包括示为例如VCR密封部件的自由面密封件的例如耦合至导管部分162的玻璃毛细管的玻
11璃部160,其中导管部分162可被形成为具有圆形凹部164,该凹部164位于导管部分162 的输出节流孔中,且其大小被设计成允许毛细管(玻璃部分160)的一端滑入该凹部中并附 连至该凹部的圆形壁。图3D示出用于具有源材料导管的EUV光源的源材料分配器的多个部分,该分配器 包括示为例如VCR密封部件的自由面密封件的例如耦合至导管部分172的玻璃毛细管的玻 璃部分170,其中部分172可被形成为具有圆形输出节流孔174,该节流孔174的大小被设 计成允许毛细管(玻璃部分170)的一端通过输出节流孔174滑入上述部分172的主体中、 附连至该输出节流孔174的圆形壁以及建立杂质截留器176 (如上参照图3B所述)。图3E示出用于具有与图3D中所示安排共同的一个或多个部件的EUV光源的原材 料分配器,该分配器包括玻璃部分170、形成有圆形输出节流孔174的导管部分172,且进一 步包括例如由烧结金属、金属网和/或石墨纤维组成的多孔过滤器178,该多孔过滤器178 被设置在导管部分172的主体中,用于去除否则可能阻塞毛细出口节流孔的例如固体的杂 质。应理解,过滤器178可被包含在例如图3、3A-3C中所示的其他实施例中。图3F示出用于具有源材料导管的EUV光源的源材料分配器的多个部分,该分配器 包括示为例如VCR密封部件的自由面密封件的例如耦合至导管部分182的硼硅玻璃部分 180,其中导管部分182可被形成为具有圆形输出节流孔184,该节流孔184的大小被设计 成允许毛细管(玻璃部分180)的一端通过输出节流孔184滑入上述部分182的主体中、附 连至该输出节流孔184的圆形壁。如图所示,玻璃部分180的末端可形成有支座186,该支 座186用于对部分182的内壁188的附连。如图所示,可使用如上参照图3E所述的过滤器 190。图4示出用于为包括源材料导管的EUV光源产生源材料微滴的源材料分配器的多 个部分,对于所示情况,该分配器包括具有源材料容纳端202的玻璃毛细管200,该源材料 容纳端202被刚性附加至例如凸缘或例如VCR密封部件的自由面密封件的分配器部分204。 该附加可通过使用CTE匹配的接合金属206 (参见图3和以上提供的相应描述)的铜焊、接 合(例如环氧化)、或通过图3A-3F所示以及上述的耦合装置之一来实现。图4还示出形成 有源材料出口端208的毛细管200,且该分配器可包括例如PZT的电可致动元件210以及限 制结构212,用于限制源材料出口端208的运动以减少微滴流不稳定。例如,毛细管200可 具有约10-50mm的长度“b”。在缺少限制结构212的情况下,自由端208可使喷嘴振动,且 该振动会引起微滴流的不稳定。如图4所示,该限制结构可包括环状箍214和安装组件216。对于升高温度的源材 料,例如液态锡或锂,该限制结构可采用如图4、4A和4B所示的刚性箍。在一种设计中,刚 性箍214的大小可被设计成,当毛细管200未被加热时,例如在室温下时,刚性箍214接触 毛细管200的外表面,如图4A所示。当毛细管200达到例如 250-260°C的工作温度时,刚 性箍214与毛细管200之间产生小缝隙218,如图4B所示。例如,玻璃具有8-10ppm/°C的典型CTE,300系列不锈钢的CTE在14_19ppm/°C的 范围内,且400系列不锈钢的CTE在10与12ppm/°C之间。因此,可能存在约10ppm/°C的 CTE失配。对于Imm的典型毛细管直径和 250°C的温度变化,由CTE失配引起的最大材料 位移可以是lmm*10ppm/C*250C = 2. 5 微米
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因此,刚性箍214与毛细管200之间的间隙将可达2. 5微米。该间隙将使靶处的 微滴流不稳定性与(a+b)/b之比成正比,其中“a”是毛细管200与辐照区220之间的距离, 而“b”是毛细管的长度。例如,如果毛细管是一英寸,且毛细管200与辐照区220之间的距 离为两英寸,则该2. 5微米间隙将仅允许等离子体处的约7. 5微米微滴位移。这可能可接 受,因为它比L例如约为100-150微米的PP激光束大小小很多。图4C示出另一实施例,其中限制结构可包括弹性箍214’,例如由顺应性材料组成 的箍,该弹性箍的大小被设计成当液态锡被用作源材料时,在例如 250-260°C的工作温 度下,该弹性箍与例如毛细管200’的导管接触。对于该安排,该弹性箍214’的大小被设计 成当该弹性箍冷时,例如在室温时,该弹性箍稍稍挤压毛细管200’(低于其破损点)。当 毛细管200很热时,该弹性箍将仍接触且紧握该毛细管。在该安排下,不存在间隙,但毛细 管200’可被弹簧加载。在一个实现中,可使该弹簧加载比毛细管200’自身的硬度更硬,以 使应变的毛细管200’的谐振频率显著高于自由悬挂的毛细管的谐振频率。图4D示出另一实施例,其中限制结构可包括多个(在此情况下为四个)构件 222a-d,这些构件222a-d相对于毛细管200”被安排和定位成限制源材料出口端的移动(参 见图4)以减少微滴流不稳定性。对于升高温度的源材料,例如液态锡或锂,构件222a-d可 被设计成在选定工作温度下膨胀以在相应的构件与毛细管200”之间建立预定间隙,或构件 222a-d中的一个、一些或全部可被设计成在选定工作温度下膨胀以接触毛细管200”并在 毛细管200”上施加选定力。此外,替代地,在刚性箍的情况下,可使用更好的CTE匹配材料来减少该间隙,诸 如400—不锈钢和玻璃或甚至更好的匹配材料,例如该箍可由科瓦或钼组成。图5A示出为包括源材料导管的EUV光源产生源材料微滴的源材料分配器的多个 部分,对于所示情况,该分配器包括具有源材料容纳端252的玻璃毛细管250,该源材料容 纳端252被刚性附加至例如凸缘或例如VCR密封部件的自由面密封件的分配器部分254。 该附加可通过使用CTE匹配的接合金属(参见图3和以上提供的相应描述)的铜焊、接合 (例如环氧化)、或通过图3A-3F所示以及上述的耦合装置之一来实现。图5A还示出毛细 管250可被形成有源材料出口端256,且该分配器可包括电可致动元件258,例如压电调制 器(可用于使毛细管250的壁变形,并调制源材料从分配器的释放)。如图5B所示,可沉积导电涂层262以覆盖并在一些情况下接触毛细管250的壁, 且绝缘涂层264可被插入在导电涂层262与电可致动元件258之间。例如,可沉积绝缘涂 层264以覆盖且在一些情况下接触该导电涂层。图5A和5B示出可将电流源266经由导体268a、b (例如导线)放置在具有导电涂 层262的电路中,从而允许电流流过导电涂层以通过欧姆加热来发热。在图5A中所示配置 中,电能通过连接至毛细管250尖端处的层262的导体268a和连接至电可致动元件258的 底部的层262的导体268b被输送至该毛细管。在该安排的情况下,毛细管250的上部可通 过经过金属分配器部分254的传导而被加热。导体268a、b可通过铜焊、例如利用高熔点合 金的焊接、或例如利用高温导电环氧化物的接合来附连至层262。对于所示安排,液态Sn可被用作在例如约250°C的高温下流过毛细管250的源材 料。加热毛细管250可提高流量并放置由固化引起的阻塞。在一个安排中,毛细管250可 由玻璃组成,导电涂层可由钼或例如科瓦的镍一钴一铁合金组成,且绝缘涂层可由金属氧化物组成。对于该源材料分配器,电可致动元件258可由压电材料、电致伸缩材料或磁致伸 缩材料组成。除提供电流以加热毛细管250之外,导体268b可支承毛细管250的尖端,从而提 高离开毛细管250的靶材料流的指向稳定性。可选择导电层262的材料使其满足以下要 求高电阻;热膨胀系数非常接近玻璃的热膨胀系数;对玻璃表面的良好粘附性;高熔解温 度。诸如例如科瓦之类的镍一钴一铁合金、钼和钨的材料具有 4-6ppm/K的热膨胀系数, 该热膨胀系数相当接近硼硅玻璃的热膨胀系数(8-10ppm/K),且能用于与玻璃组合的高温 应用。此外,例如科瓦的镍一钴一铁合金的电阻率约为4.9· 10_7Ω ·πι,且钼的电阻率约为 5. 34 · IO"8 Ω ·πι。因此,沉积在具有40mm长度的Imm毛细管250上的例如科瓦的5μπι厚 的镍一钴一铁合金层将具有约1. 24 Ω的适合于加热毛细管250的电阻。例如,可通过真空电弧沉积且将所需金属用作阳极材料来完成导电层262在毛细 管250的玻璃表面上的沉积。可在导电层262上沉积相对薄(1-2 μ m)的绝缘层264 (例如 金属氧化物)以与例如压电管的电可致动元件258的内电极绝缘。在该安排的情况下,毛 细管250的温度可高于例如通常需要较低工作温度的压电管的电可致动元件258的温度。 较高温度会导致压电材料的较快脱芯(depoling)和较大的热应力。虽然此处描述了绝缘 涂层,但应理解,也可使用例如非涂层的其他绝缘体以使电可致动元件258与导电层262绝 缘。图6示出为具有与图5A和上述安排相同的一个或多个元件的包括源材料导管的 EUV光源产生源材料微滴的源材料分配器,对于所示情况,该分配器包括刚性地附加至分 配器部分254的具有涂层262、264(如以上参照图5B所述)的玻璃毛细管250 ;电可致动元 件258 ;电流源266 ;以及导体268a、b (例如导线),从而允许电流流过导电涂层262以通过 欧姆加热来发热。在图6中所示配置中,分配器部分254可由导电材料组成,例如通过从毛 细管250的多个部分去除绝缘涂层264,可将导电涂层262放置成与分配器部分254接触。 在该安排的情况下,电能可通过连接至分配器部分254的导体268a和连接至电可致动元件 258的底部处的层262的导体268b被输送至毛细管。现参照图7,示出了示出一种设备,该设备具有EUV反射光学装置300,例如具有旋 转椭圆形状的反射面的接近垂直入射聚光镜,该反射面具有钼和硅的交替层的分级多层涂 层,且在一些情况下,该反射面具有一个或多个高温扩散阻挡层、平滑层、覆盖层和/或腐 蚀停止层。如在图8中最佳可见,光学装置300形成有旋转反射面,该旋转反射面限定旋转 轴302和圆形外围304。如图7和8所示,光学装置300可被定位成使旋转轴302相对于水 平面306以例如10-90度的非零角度倾斜。图9和10示出外围304在水平面306中的垂 直投影,且示出该外围投影会在水平面306中约束区域308。图7-10还示出该设备可进一 步包括系统输送的靶材料310,例如靶材料微滴流,该系统具有靶材料释放点312,该释放 点位于水平面306中,且在受外围投影约束的区域308外。还可设置产生激光束(参见图 1)的系统,该系统用于在辐照区314处辐照靶材料(参见图7)以产生EUV发射。在该安排下,EUV光从光学装置300沿相对于水平倾斜的轴302被引导。如上所 述,该定向在一些情况下是所需的。此外,该安排允许使用不垂直的微滴流,在一些情况下, 不垂直的微滴流相对于垂直微滴流会减少光学装置300污染。具体而言,以非常小的速度 从微滴发生器发出的靶材料(即在微滴发生器意外泄漏的情况下)将不会因重力被拉向EUV收集器,从而收集器污染的概率会显著降低。此外,垂直定向的微滴流和配套设备会导 致聚光镜的垂直定向遮蔽。取决于以下EUV光学装置的设计,这不是对于该光学装置性能 的最优遮蔽定向。在该配置中,在微滴发生器定位在水平面上收集器光学装置的投影之外的情况 下,发生器所产生的水平方向上的速度为ν的微滴在离微滴发生器距离L处在垂直方向上 从原始路径偏移达量d,该偏移量d由下式给出Ci = I^j其中g是重力加速度。因此,对于20m/s的微滴速度和离微滴发生器L = 30mm的 距离,从水平方向的偏移d仅为1. 1mm。因此,对于实际微滴速度,在水平方向上发出的微 滴会以几乎直的水平线到达等离子体点。相似的论证可适用于微滴发生器的其他非垂直定 向。如图7所示,输送靶材料的系统310可安装在操纵机构315上,该操纵机构315能 使输送靶材料的系统310相对于聚光镜的焦点以不同方向倾斜以调节微滴的位置,且还可 使微滴发生器以小增量沿着上述流的轴平移。进一步如图7所示,不用于产生等离子体的 微滴以及暴露给激光辐照从而偏离直路径的材料被允许行进某一距离超过辐照区314,并 被捕捉装置截取,对于所示情况,该捕捉装置包括例如细长管316的结构(具有圆形、长方 形、卵形、矩形、正方形等横截面)。更详细地说,细长管316可被定位成接收已经通过辐照 区的靶材料,并防止所接收的材料飞溅并到达反射光学装置。在一些情况下,通过使用具有 较大长宽比L/W(例如大于3)的管可减少/防止飞溅的影响,其中L是管长度,且W是垂直 于L的最大管内尺寸。一旦撞击管216的内壁,靶材料微滴失去其速度,且该靶材料然后被 收集在专用容器318中,如图所示。现参照图11,示出了一种设备,该设备具有靶材料微滴源348,该源348沿辐照区 350与靶材料释放点354之间的不垂直路径352将靶材料输送至辐照区350。如图所示,该 设备还可包括EUV反射光学装置356 (例如如上所述的光学装置300)和第一捕捉装置以及 第二捕捉装置,对于所示实施例,该第一捕捉装置包括用于接收从例如沿路径364偏离的 靶材料的管360,且对于所示情况,该第二捕捉装置包括例如细长管362的结构,该结构被 定位成接收已通过辐照区的靶材料,并防止所接收的材料飞溅并到达反射光学装置。也如图11所示,可设置例如机械臂的机构366,用于将管360从管360沿路径352 定位的位置移至管360不遮挡从EUV反射光学装置反射的EUV光的位置。在工作时,在微 滴开始和/或对准和/或微滴终止期间,可如图所示地放置管360,且在微滴辐照之前例如 利用机械臂机构366去除管360。图12和13示出了一种设备,该设备具有靶材料微滴源400,该源400沿辐照区402 与靶材料释放点406之间的不垂直路径404将靶材料输送至辐照区402。如图所示,该设备 还可包括EUV反射光学装置408 (例如如上所述的光学装置300)和第一捕捉装置以及第二 捕捉装置,对于所示实施例,该第一捕捉装置包括用于接收从例如沿路径364偏离的靶材 料的管412,且对于所示情况,该第二捕捉装置包括例如细长管414的结构,该结构被定位 成接收已通过辐照区的靶材料,并防止所接收的材料飞溅并到达反射光学装置。图12和13示出该管412可定位成使辐照区402位于管412中,且图13示出管412可形成有节流孔416,从而允许辐照靶材料的激光束通过管412到辐照区中,且允许管 412中产生的EUV光离开管412到达光学装置408。对于该安排,管412可被永久安装在该 系统上(即在靶材料辐照期间可保留在图12中所示的位置中)。此外,激光束收集器418 可在管412与节流孔416相反的一面上附连至管412或与管412整体形成,如图所示。如 图所示,管412、414中的一个或两个可相对于水平方向稍稍倾斜,以允许重力排空捕捉装 置中积累的靶材料。还可设置定位成从管414接收靶材料的收集储槽420,如图所示。图12和13中所示的第一和第二捕捉装置的部分或全部可具有双壁管,且管壁之 间的空间可用诸如水、锡、镓、锡一镓合金等等一种或多种热交换流体填充或可通过上述流 体,以便该捕捉装置的有效热管理。每个捕捉装置和/或储槽的一部分或全部可被加热,以 将靶材料保持在其熔点以上,以提供向收集储槽的方便传输和/或避免靶材料沉积引起的 捕捉装置的阻塞。捕捉装置通过从等离子体发出的能量和/或与微滴发生器或经加热的微 滴储槽热接触而间接加热也是有利的,以便于(经使用的)靶材料传输至微滴储槽。由于 钛、钨和/或钼与大多数靶材料的相容性(无相互反应)和他们的相对高熔解温度,用于构 造捕捉管412、414的材料可包括但不一定限于钛、钨和/或钼。捕捉管412的直径可以例 如在20mm到IOOmm的范围内,且典型壁厚为约Imm到3mm。捕捉管的横截面可具有圆形、卵 形、长方形、椭圆形、正方形、矩形或其他形状。用于等离子体发射和泵浦激光束输入的节流 孔416的大小和形状可被设计成使它对于从等离子体到收集光学装置408的外边缘的EUV 发射几乎不提供或不提供遮蔽,即被设计成匹配或超过收集光学装置408的接受角。图14示出另一实施例中,其中该捕捉装置包括用于接收从路径404’偏离和/或 通过辐照区402,的靶材料的管412,。图14示出该管412,可定位成使辐照区402,位于 管412’中,且管412’可形成有节流孔416’,从而允许辐照靶材料的激光束通过管412’到 辐照区中,且允许管412’中产生的EUV光离开管412’。对于该安排,管412’可被永久安装 在该系统上(即在靶材料辐照期间可保留在图12中所示的位置中)。此外,激光束收集器 418,可在管412,与节流孔416,相反的一面上附连至管412,或与管412,整体形成,如图 所示。图14进一步示出可设置用于使诸如H2、He、Ar、HBr, HCl或其组合的例如缓冲气 体、蚀刻剂气体等一种或多种气体通过管412’的系统。如图所示,该系统可包括用于向管 412’提供气体的气源422,且在一些情况下,可设置例如真空泵的用于从管去除气体的可选 泵424。一个或多个相对窄的诊断管426a、b(在末端428a、b处被密封)可附连至管412,, 以允许一个或多个诊断仪器(未示出)可获得等离子体和/或微滴。泵开口比EUV发射节流孔416’的直径大。在该安排下,气体可被引入非常接近等 离子体的位置,并被(部分地)引导至EUV发射节流孔并相当高效地泵出(或在再循环回 路中循环),因为在节流孔416’与室的余下部分中可能有气体压力梯度。在EUV源室的主 要部分中的捕捉管412’的外部可保持较低压力。这减少了室背景气体对EUV的吸收量。 最高气压区限于气体入口、等离子体以及捕捉管周围相当小的体积。相对于气流,该安排可 被最优化,以使用于泵浦开口的吞吐量(即直径)最大化,而EUV发射开口(或另一所需开 口)最小化。同时,屏蔽件/捕捉管(管直径)以及EUV发射开口对EUV光路的遮蔽被最 小化,以使该安排导致的EUV光损失最小化。图15和16示出包括盖子450的捕捉装置。如图所示,系统452可耦合至盖子450以使盖子450在第一伸展位置(图15)与第二收缩位置(图16)之间伸展和收缩,在第一 伸展位置中盖子450位于反射光学装置454的可操作表面的一些或全部上方,而在第二收 缩位置中盖子450不位于该反射光学装置454上方。在该安排下,盖子450可在启动、停止 和/或设备维护期间被部署,以保护光学装置454免遭从输送靶材料的系统456释放的偏 离微滴/靶材料的污染。图17示出了一种设备,该设备具有靶材料微滴源500,该源500沿辐照区502与靶 材料释放点506之间的不垂直路径504将靶材料输送至辐照区502。如图所示,该设备还 可包括EUV反射光学装置508 (例如如上针对光学装置300所述)和捕捉装置,对于所示实 施例,该捕捉装置包括管510,该管510用于接收从所需路径偏离的靶材料,例如沿路径512 的材料。在工作时,管510在辐照靶材料以产生EUV光期间可保持在适当的位置(例如在 正常光源工作期间可保持已安装)。如图进一步所示,管510可从该管至少部分地包围靶材料释放点506的位置延伸 至位于释放点506与辐照区502之间的管终点。也如图所示,管510在该终点处可具有封闭 末端,该封闭末端形成有沿所需路径504居中的开口 516。在该安排下,沿路径504行进的 靶材料将离开管510,而从路径504偏离的靶材料将被捕获和保持在末端封闭的管510中。现参照图18和19,对于一些光源安排,可能需要微滴发生器在例如50kHz的相对 高或更高的重复速率下产生大小约为10-100 μ m的微滴靶。在一些情况下,微滴速率是可 用于最优化LPP等离子体处的条件的参数之一。例如,可使用从约20到100m/S或更高的 微滴速率。图18示出水平微滴流的图像,更具体地示出在水平定向上以不同速率偏离的锡 微滴的图像。在该实验中仅观测了作为微滴速度的函数的小垂直位移( 1mm)。微滴在 约80kHz下产生,且这些图片在离喷嘴约300mm的距离处获得。在离喷嘴距离L处以速度 ν行进的微滴的重力相关垂直位移d可如下获得d = g/2(L/v)2,其中g是由于重力引起的垂直加速度。因此,例如,以20m/s行进的微滴在离喷嘴 300mm距离处可仅离水平路径偏移仅 1. 1mm。图18中所示图像确认垂直位移的估计值, 且仅暗示微滴流位置与微粒速度的微小相关性。根据使靶位置与聚焦CO2激光束匹配的观 点,这表明它可以是EUVLPP源可行的微滴定向。对水平方向上产生的锡微滴的一项研究表明不垂直定向微滴流对微滴性质几乎 无影响。图19示出在30分钟的时间间隔上获得的ΙΟΟμπι微滴的大量图像的叠加。这些 图像在离微滴发生器喷嘴 300mm的距离处获得。该实验中的微滴速度为30m/s。图19表 明了微滴的非常良好的长期稳定性。微滴的最大垂直位移为士50 μ m,该位移可由具有主动 稳定的操纵系统补偿。另一方面,微滴在水平定向上的短期位置稳定性为IOym量级,这与 垂直定向中产生的微滴的特性可比拟。虽然以满足35U. S. C. § 112所需的细节在本专利申请中描述和示出的具体实施 例由于能通过上述实施例的目的解决上述问题或由于其他原因而完全能实现上述目的中 的一个或多个,但本领域技术人员应理解而上述实施例仅仅是示例性、说明性的,且代表了 本申请所广泛构想的主题。在所附权利要求中对单数形式的要素的引用不旨在表示、且不 应当表示将此类权利要求要素解释为“一个且仅一个”,而是“一个或多个”,除非另作说明。 本领域技术人员已知或稍候会知晓的上述实施例的任一要素的所有结构和功能等价方案通过引用清楚地包含在本文中,且旨在包括在所附权利要求中。在本说明书和/或权利要 求中使用、且在本申请的说明书和/或权利要求中清楚地给出含义的任何术语应当具有该 含义,而不管该术语的任何词典或其他常见含义如何。在本说明书中作为实施例讨论的设 备或方法旨在或必须针对或解决本说明书中讨论的各个和每个问题,因为它被所附权利要 求所包含。本公开内容中的元件、部件或方法步骤均不旨在献给公众,不论该元件、部件或 方法步骤是否在权利要求中明显陈述。所附权利要求中的权利要求要素均不应被理解为符 合35U.S.C. § 112第六段的规定,除非在方法权利要求的情况下使用短语“用于……的手 段”对该要素进行了清楚地陈述,该要素被陈述为“步骤”而不是“动作”。
权利要求
一种设备,包括EUV反射光学装置,所述EUV反射光学装置具有用于限定旋转轴和圆形外围的旋转表面,所述光学装置被定位成使所述轴相对于水平面以非零角度倾斜且在所述水平面中建立所述外围的垂直投影,所述外围投影在所述水平面中约束一区域;输送靶材料的系统,所述系统具有靶材料释放点,所述释放点位于所述水平面中且在所述外围投影所约束的所述区域之外;以及产生激光束的系统,用于辐照所述靶材料以产生EUV发射。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述旋转表面是旋转椭圆,所述椭圆限定一 对焦点且围绕着通过各个焦点的轴而旋转。
3.一种设备,包括靶材料微滴源,所述靶材料微滴源沿着辐照区与靶材料释放点之间的不垂直路径向所 述辐照区输送靶材料; EUV反射光学装置;产生激光束的激光器,用于辐照在所述辐照区处的液滴以产生等离子体,所述等离子 体产生EUV辐射;以及捕捉装置,所述捕捉装置被定位成接收靶材料以保护所述反射光学装置。
4.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述捕捉装置包括管。
5.如权利要求4所述的设备,其特征在于,所述辐照区位于所述管中,且所述管形成有 节流孔,用于使所述EUV辐射从所述辐照区传递至所述反射光学装置。
6.如权利要求4所述的设备,其特征在于,进一步包括原位机构,所述原位机构用于将 所述管从所述管位于沿所述路径的位置移至所述管不会遮断从所述EUV反射光学装置反 射的EUV光的位置。
7.如权利要求4所述的设备,其特征在于,所述管是屏蔽件,用于保护所述反射光学装 置免遭从所述不垂直路径偏离的靶材料的污染。
8.如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述管可从所述管至少部分地包围所述靶 材料释放点的位置延伸至位于所述释放点与所述辐照区之间的管终点。
9.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述捕捉装置包括在所述反射光学装置的 可操作表面上方可伸展的可伸缩盖子。
10.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述捕捉装置包括定位成接收已经通过所 述辐照区的靶材料并防止所接收的材料飞溅并到达所述反射光学装置的结构。
11.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述结构包括细长管。
12.一种用于EUV光源的源材料分配器,所述分配器包括 源材料导管,所述源材料导管具有壁且形成有节流孔; 沉积在所述壁上的导电涂层;沉积在所述导电涂层上的绝缘涂层; 使电流流过所述导电涂层以产生热的源;以及电可致动元件,所述电可致动元件接触所述绝缘涂层且可操作地使所述壁变形并调制 来自所述分配器的源材料的释放。
13.如权利要求12所述的分配器,其特征在于,所述导管包括管。
14.如权利要求13所述的分配器,其特征在于,所述管由玻璃组成,且所述导电涂层包 括镍一钴一铁合金。
15.如权利要求12所述的分配器,其特征在于,所述绝缘涂层包括金属氧化物。
16.如权利要求12所述的分配器,其特征在于,所述电可致动元件是从由压电材料、电 致伸缩材料以及磁致伸缩材料组成的元件组中选择的。
17.如权利要求12所述的分配器,其特征在于,所述源材料包括液态Sn。
18.一种用于EUV光源的源材料分配器,所述分配器包括源材料导管,所述源材料导管包括具有热膨胀系数(CTEsjg)的管状玻璃部分和耦合至 所述玻璃部分的金属,所述金属的热膨胀系数(CTEijs)在25到250°C的温度范围上与CTE 玻璃*目胃ζ」、+ 5ppm/°C。
19.如权利要求18所述的分配器,其特征在于,所述接合金属包括镍一钴一铁合金。
20.如权利要求18所述的分配器,其特征在于,所述接合金属包括钼。
21.一种源材料分配器,用于为EUV光源产生源材料微滴,所述分配器包括源材料导管,所述源材料导管具有源材料接收末端和源材料出口末端;以及限制结构,所述限制结构限制所述导管的所述源材料出口末端的移动以减小微滴流不 稳定性。
22.如权利要求21所述的分配器,其特征在于,所述源材料包括被加热到25°C以上的 熔解材料,且所述限制结构包括刚性构件,所述刚性构件的大小被设计成在所述导管的工 作温度下提供在所述导管与构件之间的间隙。
23.如权利要求22所述的分配器,其特征在于,所述构件是由具有热膨胀系数(CTElg) 的材料组成的箍,所述导管是由具有热膨胀系数(CTE的材料组成,以使所述箍与导管 之间的间隙距离随温度升高而减小。
24.如权利要求22所述的分配器,其特征在于,所述构件是由具有热膨胀系数(CTElg) 的材料组成的箍,所述导管是由具有热膨胀系数(CTE的材料组成,以使所述箍与导管 之间的间隙距离随温度升高而增大。
25.如权利要求21所述的分配器,其特征在于,所述限制结构包括弹性箍,所述弹性箍 的大小被设计成使所述弹性箍在所述导管的工作温度下与所述导管接触。
全文摘要
公开了多个设备,这些设备可包括EUV反射光学装置,该光学装置具有限定旋转轴和圆形外围的旋转表面。该光学装置可被定位成使其轴相对于水平面以非零角度倾斜,并在水平面中建立该外围的垂直投影,且该外围投影在水平面中约束一区域。该设备可进一步包括输送靶材料的系统,该系统具有位于水平面中且在由该外围投影所约束的区域之外的靶材料释放点,以及产生激光束以辐照该靶材料以产生EUV发射的系统。
文档编号H05G2/00GK101978792SQ200980109891
公开日2011年2月16日 申请日期2009年2月17日 优先权日2008年3月17日
发明者A·I·叶尔绍夫, A·N·贝卡诺弗, D·C·勃兰特, G·O·瓦斯恩寇, I·V·福缅科夫, N·R·鲍尔林, O·V·霍迪金, R·D·西蒙斯 申请人:西默股份有限公司
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